با مفهوم تقارن در طبیعت آشنا هستین؟ راستش خودمم اولین بار بود که این اصطلاح به چشمم خورد و البته از اون دسته افرادی هستم که همیشه از تقارن تو زندگیم استقبال کردم و بهش علاقه دارم. تقارن در طبیعت نقش مهمی رو در هویت بخشی به قوانین طبیعت بازی می کنه. مثلا همین توانایی تکرار یک آزمایش مشابه در مکان ها و زمانهای متفاوت و گرفتن نتایج مشابه یکی از نتایج همین تقارن هست. در حقیقت این مشخصه یک نظم ذاتی به قوانین میده که اگر این تقارن وجود نمی داشت وجود این نظم و کشف قوانین طبیعت غیر ممکن می شد.
اما چیزی که هست این نظم گاهی از دید ما مخفی می مونه یا شکسته میشه بخاطر یک سری شرایط یا اتفاقات پیش بینی نشده. همونطور که ما فیزیک رو در انرژی های بالاتر و ابعاد کوچکتر مشاهده میکنیم، پنهان شدگی یا شکستگی های بیشتری رو هم در سطوح پایین انرژی مشاهده می کنیم. پس تقارن های در سطوح پایین انرژی اون هم در دنیای امروزه آشکار نمیشن در حالی که در جهان اولیه اینطور نبود.
جهان آغازین رو تصور کنین! درست وقتی که تمام کیهان در یک نقطه متمرکز شده بود. جهان یک دمای بسیار وحشتناک رو داشت چیزی در حدود ۱۰۲۳ کلوین، چهار نیروی بنیادین طبیعت مشتمل بر نیروی الکترومغناطیس، هسته ای ضعیف، هسته ای قوی و جاذبه همگی یکی بودن همراه تمام ذرات که اصلا هیچ جرمی نداشتن. خب پس اگه شما در اون جهان چیزی رو با یه چیز دیگه جابجا می کردی هیچکس چیزی نمی فهمید چون همه چیز یکی بود. پس تقارن درست در اون زمان بین ذرات و نیروها رخ داد. بعد از انفجارر بزرگ همونطور که دمای کیهان افت میکررد و به ۱۰۲۲ درجه کلوین رسید ذرات جرم رو به تمکین خودشون در آوردن ( صاحب جرم شدن) و نیروهای بنیادین از هم دیگه جدا شدن. این ادامه پیدا کرد و تا به امروز شکستگی در تقارن به عنوان یکی از نتایج کاهش دما در کیهان داره مشاهده میشه. تمام تفاوت هایی که بین ذرات و نیروها تا به حال مشاهده کردیم از اون زمان آشکار شدن.
قوانین بقا در میان قوانین اساسی فیزیک قرار دارد، چیزی که باید در تمام فرایند فیزیک رعایت بشه. اما چرا مقادیر فیزیکی ( انرژی، جرم و …) باید ثابت بمونه؟ در اولین تلاش ها برای فهمیدن چرایی این موضوع یک ریاضی دان بنام امی نوتر تئوری ای رو ارائه داد که بر اساس اون وجود پایستگی مقادیر در طبیعت یک نتیجه ی مستقیم از تقارن قوانین در طبیعت هست حقیقتی که عنوان می کند قوانین طبیعت هیچکدام به زمان وابسته نیستند. آنها به یک اندازه می توانند در گذشته، حال و آینده به کار بروند و مناسب باشند. از آنجا که قوانین فیزیک همه جا یکسان هستند تکانه ( که حاصل ضرب جرم در شتاب هست) نیز ثابته به این معنی که اگر سرعت جسمی صفر باشه، تکانه ی اون همیشه صفر باقی خواهد موند تا زمانی با یک نیروی خروجی حرکت نکنه.
میدونین! بنظرم از این به بعد وقتی داشتین به طبیعت و زیبایی های اون خیره می شدین و ازش لذت می بردین، تقارنش رو هم فراموش نکنین! بنظرم ما خیلی خوش شانسیم که میتونبم با اطمینان از وجود تقارن پا پیش بزاریم و دنیا رو کشف کنیم! در حالی که خیلی راحت می شد همه چیز تاریک تر از چیزی باشه که الان هست.